Question

【題目】非金屬元素及其化合物在物質制備、生產生活中發揮著重要作用。

I.CO2與NH3合成尿素的反應如下：CO2(g)+2NH3(g)[CO(NH2)2](s)+H2O(g) △H=akJ/mol

曲線表示不同溫度、不同壓強下，CO2的平衡轉化率與溫度的關系，請回答下列問題：

(1)a__________0，P1__________P2（填“＞”、“＜”或“＝”）。

(2)t℃時，向容積為2L的密閉容器中充入3molNH3和1molCO2，實現M點的平衡，則

①平衡時容器內壓強為開始時的____________倍，t℃時的化學平衡常數為__________。

②若保持條件不變，再向該容器中充入1molNH3和1molCO2，NH3的轉化率將________（填“增大”、“減小”或“不變”）。

II.硫及其化合物在生產生活中應用廣泛，回答下列問題。

(1)鐵銨礬是一種化學物質，分子式為NH4Fe(SO4)212H2O，其溶于水后，溶液中離子濃度大小關系為________________________________。

(2)已知某溶液中含有CO32-、SO42-等離子，取一定量的該溶液向其中加入 BaCl2溶液，當CO32-開始沉淀時，溶液中為____________。(已知：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，Ksp(BaSO4)=2.5×10-9）

(3)恒溫恒容密閉容器中發生如下反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ/mol。下列能說明反應達到平衡狀態的是___________。

a.體系壓強保持不變 b.混合氣體的密度保持不變

c.SO3和O2的體積比保持不變 d.每消耗1molSO3的同時生成0.5molO2

Answer 1

【答案】＜ ＞ 0.75 1 增大 c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe3+)>c(H+)>c(OH-) 25 a c

【解析】

I.(1)根據溫度、壓強對平衡移動的影響分析判斷；

(2) ①利用在恒容密閉容器中氣體的物質的量的比等于壓強比計算，根據平衡常數定義式計算；

②根據兩次加入的NH3、CO2的比例分析物質的平衡轉化率變化；

II.(1)根據物料守恒、鹽的水解規律比較；

(2)利用溶度積常數計算；

(3)當反應處于平衡狀態時，各種物質的含量不變，物質的量濃度不變，混合氣體的壓強不變。

I.(1)根據圖像可知：在其它條件不變時，升高溫度，CO2轉化率降低，說明平衡逆向移動，根據平衡移動原理，升高溫度，平衡向吸熱方向移動，逆反應為吸熱反應，則該反應的正反應為放熱反應，所以△H=a<0；該反應的正反應為氣體體積減小的反應，在其它條件不變時，增大壓強，平衡正向移動，CO2轉化率增大，所以P1>P2；

(2)① t℃時，向容積為2L的密閉容器中充入3molNH3和1molCO2，

發生反應： CO2(g)+2NH3(g)[CO(NH2)2](s)+H2O(g) M點實現化學平衡

c(始)mol/L 0.5 1.5 0

c(變)mol/L 0.25 0.5 0.25

c(平)mol/L 0.25 1.0 0.25

K=，平衡時氣體的物質的量n=0.25×2+1.0×2+0.25×2=3，開始時氣體的物質的量是3+1=4mol，對于氣體來說，壓強比等于氣體的氣體物質的量的比，所以

②若保持條件不變，再向該容器中充入1molNH3和1molCO2，CO2與 NH3增大的比例比原來大，相當于增大了CO2的濃度，所以NH3的轉化率將增大；

鐵銨礬是一種化學物質，分子式為NH4Fe(SO4)212H2O

II.(1) 鐵銨礬溶于水后，電離方程式為NH4Fe(SO4)212H2O=NH4++Fe3++2SO42-，由于Fe3+和NH4+都發生水解反應，消耗水電離產生的OH-，所以到達水解平衡時，溶液顯酸性，c(H+)>c(OH-)；由于Fe(OH)3的電離平衡常數比NH3H2O小，Fe3+水解程度比NH4+大，所以c(NH4+)>c(Fe3+)，鹽電離產生的離子濃度大于水的電離程度，故溶液中離子濃度大小關系為c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe3+)>c(H+)>c(OH-)；

(2)向含有CO32-、SO42-離子的該溶液向其中加入 BaCl2溶液，當CO32-開始沉淀時，溶液中==25；

(3) a.在恒容密閉容器中發生的該反應是氣體體積不等的反應，若體系壓強保持不變，則氣體的物質的量不變，反應達到平衡，a正確；

b.反應混合物都是氣體，任何情況下密度都不變，所以不能確定反應是否達到平衡，b錯誤；

c. SO3和O2一種是生成物，一種是反應物，若二者的體積比保持不變，說明反應達到平衡狀態，c正確；

d.根據物質反應時變化的物質的量關系可知，在任何情況下每消耗1molSO3的同時生成0.5molO2，因此不能據此判斷反應處于平衡狀態，d錯誤；

故合理選項是ac。